1 研究背景

当地震波通过地下微裂隙等介质传播时，其波速会发生相应变化，基于这一原理，科学家采用波速比对介质物性展开一系列研究。1928年日本地震学家和达清夫提出应用和达法计算波速比，随后苏联学者发现地震前伴有波速变化的特征，并把地震前波速比异常变化作为地震预报的重要依据之一。20世纪70年代，我国学者发现，在大量中强地震前波速比存在异常变化，相关研究有：李艳娥等（2014）利用单台多震法研究发现，2008年汶川M_S 8.0地震发生前附近台站存在波速比异常现象；刘自凤等（2018）对2018年8月13、14日通海2次5.0级地震前波速比时空演化特征进行分析，发现震中附近台站波速均经历下降—回升—高值—发震的变化过程。

2022年1月2日，在云南省宁蒗发生M_S 5.5地震，造成一定社会影响。云南是我国多震省份，研究该区波速比特征，对于我国防震减灾事业具有重要意义。

2 研究内容及方法

选取云南数字地震台网2021年1月1日至2022年5月31日记录的4 781次M_L≥2.0地震的震相到时数据，以及2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震发生后震中100 km范围内4个地震台站的震相记录，采用单台多震和达法，计算并分析云南地区波速比空间分布和震中附近台站波速比时间变化特征。

波速比单台多震和达法是以和达法为基础，利用多次地震事件纵波到时的单台记录以及纵波、横波到时差，拟合分析得到二者的波速比，此计算结果为该台记录到多次地震发生时段内地震震中至台站间介质的平均波速比。对计算数据设置约束条件：到时数据个数取100，T_S－T_P≤12 s；相关系数R≥0.95；误差γ≤0.05；震中距≤100 km。同时，对计算结果进行10个地震滑动平均处理，从而增加参与计算的震相数据，提高波速比随时间变化的稳定性和可靠性。

3 研究结果

通过云南数字地震台网记录的震相到时数据，利用单台多震和达法，计算并分析云南地区59个地震台站2021年波速比空间变化、2022年1月2日宁蒗M_S 5.5地震前波速比的时间演化特征，并对震后宁蒗地震序列波速比时间变化进行详细分析，得出如下结论：

（1）从震前波速比空间变化特征（图 1）来看，本次宁蒗M_S 5.5地震发生在滇西北川滇交界的波速比高值区域，该区域2021年来波速比持续高值，且高值区域随时间推移仍在扩大。本次震前波速比变化与常见的波速比震前低值异常有所不同，可能与震例不足或者云南地区水系丰富而致流体渗入使微裂隙达到水饱合状态有关。

（2）从震前震中100 km范围内4个台站记录的波速比时空变化特征（图 2）可知，在震前LGH、ZOD和NLA三个台站波速比时间变化呈大致相似的高值—下降—发震的演化过程，与刘自凤等（2018）对云南地区2013年以来M_S≥5.0地震前震中附近台站的波速比演化特征较为相似。LIJ台站波速比变化不同，可能与传播路径上地下介质不同有关。

（3）距震中最近的LGH台波速比时序图[图 2(a)]显示，主震发生前波速比呈快速下降趋势，而后维持低值波动状态，4月16日M_S 4.6强余震发生前波速比又呈快速下降趋势。

4 讨论

本次宁蒗M_S 5.5地震发生在2021年滇西北川滇交界波速比高值区域，且震中附近台站波速比时序图呈现较一致的持续高值—发震状态，考虑到云南地区水系较为丰富，可能在孕震过程中，随着微裂隙扩容后地下流体的渗入使微裂隙达到水饱合状态，从而导致波速比v_P/v_S变大。可见，对震前波速比持续高值变化区域应当引起相应的重视。

此外，考虑到宁蒗序列余震较为丰富，结合距离震中最近的LGH台记录到震后序列波速比时间变化趋势，认为当余震序列波速比呈现低值快速下降时，可能会有强余震发生，但由于震中附近台站数量较少，可分析震例有限，此规律是否可靠，尚需积累更多震例加以验证。